CBN چیست؟

CBN [به انگلیسی: Cubic Boron Nitride] یا نیترید بور مکعبی یک ماده مصنوعی سنتز شده‌است که از نظر سختی فقط الماس از آن سخت‌تر است. سنتز CBN شامل تبدیل ساختاری نیترید بور از شکل شش ضلعی به شکل مکعبی، مشابه الماس، در دمای بالا-فشار بالا (HP-HT) در حضور یک کاتالیزور-حلال مناسب (معمولاً فلزات قلیایی خاکی و ترکیبات آن‌ها) است. اگرچه CBN به سختی الماس نیست اما به آلیاژهای آهنی واکنش کمتری دارد. در نتیجه، بسیاری از مواد سخت و سخت ماشین‌کاری مانند فولادهای آلیاژی سخت (HRC 60) سوپرآلیاژهای پایه نیکل و چدن‌های سخت سرد می‌توانند با سرعت‌های بالاتر و سرعت حذف بالاتر (3 تا 5 برابر آن‌ها) ماشین‌کاری شوند.

این ماده در کاربردهای خاص مقاومت سایشی برتری نسبت به کارباید تنگستن دارد. CBN دومین ماده سخت در جهان است و به طور گسترده برای برای تراشکاری و ماشینکاری فولادهای ابزار، چدن ها و سوپر آلیاژها و سنگ زنی فولادها استفاده می‌شود. به دلیل دما و فشار بالا مورد نیاز در فرآیند ساخت CBN، هزینه های تولید ابزار بسیار بالا است. CBN فقط در نوک و/یا در پروب ابزار استفاده می‌شود. بدنه ابزار از مواد دیگری مانند کاربید تنگستن ساخته می‌شود. با این حال، هزینه های CBN به دلیل صرفه جویی در مقیاس بسیار کمتر شده است. CBN به طور فزاینده ای جایگزین ساینده های معمولی برای سنگ زنی دقیق فولادهای سخت شده به دلیل نرخ سایش پایین و توانایی حفظ تلورانس اندازه نزدیک بر روی قطعات تولید شده است.

مزایای ابزارهای برش CBN

• مقاومت در برابر سایش عالی
• عمر طولانی
• سرعت برش بالا
• حفظ تلورانس‌های نزدیک
• پرداخت سطح بالا
• گزینه عالی برای سنگ‌زنی مواد سخت مانند تنگستن کارباید

اینسرت‌های CBN برای کار بر روی چه موادی مناسب هستند؟

• ماشینکاری فولاد با سختی 50 تا 70 HRC. اینسرت‌های کارباید روکشدار نمی‌توانند مواد بالاتر از 45 HRC را ماشین‌کاری کنند.
• ماشینکاری چدن [5] 3 برابر سریع‌تر از اینسرت‌های کارباید روکشدار با سرعت 1500 میلی‌متر در دقیقه (SFM [6]).
• ماشینکاری تیتانیوم [7] و سوپرآلیاژها [8] 5 برابر سریع‌تر از اینسرت‌های کارباید روکشدار با سرعت 1100 میلی‌متر در دقیقه (SFM).

ماشینکاری مواد مختلف با اینسرت CBN

رایج‌ترین کاربرد اینسرت‌های CBN ماشینکاری قطعات فولادی سخت است. با وجود قیمت بالای آن‌ها، هنوز هم اقتصادی ترین راه برای این کاربردها هستند. اینسرت‌های CBN فقط برای عملیات تکمیلی استفاده می‌شوند که نیاز به پرداخت سطح [9] و دقت بالاتری دارند که با سایر اینسرت‌ها نمی‌تواند به دست آید. بهترین راه برای ماشینکاری چدن و سوپر آلیاژها (آلیاژهای بر پایه نیکل) استفاده از اینسرت‌های سرامیکی [10] است. اینسرت‌های سرامیکی هزینه کمتری دارند و می‌توانند در عمق بیشتری از برش کار کنند .